淺談煤質(zhì)分析與化驗中煤的全水分測定

秦曉娟 趙明珠

摘要：在煤質(zhì)檢驗中，全水分是一個非常重要的質(zhì)量指標，但是在操作中企業(yè)往往容易忽略這方面的重要性。全水分測定不僅對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響，還會對企業(yè)標準煤耗計算的準確性和企業(yè)的經(jīng)濟利益帶來影響。基于此，本文對煤質(zhì)分析與化驗中全水分測定進行探討。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì)分析;化驗;全水分;水分測定

一、影響煤質(zhì)分析準確性的因素

1.1水分測定因素

在煤質(zhì)檢驗前的整個過程中，應(yīng)保證煤樣中的水分不變，既不增加也不降低，煤樣中的水分不變是準確測定煤樣水分的基礎(chǔ)，故在進行煤質(zhì)分析時應(yīng)重點考慮如何高效、快速地制備完成煤樣品，應(yīng)將制備完成的煤樣品置于陰涼、密封良好的容器內(nèi)。當操作人員將制備完成的煤樣品送至實驗室后，檢測人員應(yīng)及時對煤樣進行測試與分析，防止其因長時間放置而受到外部環(huán)境影響，造成煤質(zhì)化驗結(jié)果出現(xiàn)較大誤差。

1.2灰分測定因素

灰分主要由煤炭內(nèi)的無機物與有機物組成，對煤炭密度、發(fā)熱量有直接影響。在對煤炭進行灰分測定時，應(yīng)首先對灰分檢測設(shè)備進行嚴格檢查，確保其質(zhì)量、精度滿足要求，例如，可重點檢查坩堝、馬弗爐。此外，為確保煤樣品灰分產(chǎn)率測定的準確性，應(yīng)將三氧化硫的反應(yīng)降至最低，保證煤樣品內(nèi)硫酸鹽經(jīng)反應(yīng)后全部分解。

1.3硫測定因素

庫侖滴定法可用于確定和分析煤質(zhì)中的硫元素含量，該測定方法具有精度高、操作簡單等優(yōu)點。在使用該測定方法對煤樣品中硫元素含量進行測定時，應(yīng)注意對空氣流量的控制，結(jié)合實際工作經(jīng)驗來看，空氣流量控制在1000mL/min為最佳，當空氣流量小于1000mL/min時煤燃燒不充分，并且溴和碘等元素的揮發(fā)和擴散受到很大程度的限制，最終導(dǎo)致煤樣品硫元素測定結(jié)果低于實際值。當空氣流量大于1000mL/min時，未滴定的二氧化硫會伴隨進入的空氣而被析出電解池，最終同樣導(dǎo)致煤質(zhì)硫元素測定結(jié)果偏小。此外，在煤質(zhì)硫元素測定時，除了要對空氣流量進行嚴格控制外，還需要對攪拌速度進行把控，根據(jù)不同的煤質(zhì)特性，可以根據(jù)實際需要適當調(diào)節(jié)攪拌速度，以減少攪拌對電解槽的損害。結(jié)合工作經(jīng)驗來看，一般將攪拌速度設(shè)置為500r/min最佳。

1.4全水分測定的影響因素

煤質(zhì)全水分測定的影響因素是多方面的，主要包括灰中固定硫的多少、黃鐵礦氧化程度以及碳酸鹽分解程度等。所以為了保證全水分測定結(jié)果的準確性和科學(xué)性，需要采用多種方式來加以控制。在測定過程中我們一定要保證足夠的灼燒時間和灼燒溫度，一般溫度都需要>800℃，只有如此，才能夠確保方解石（即碳酸鹽）的分解完全，黃鐵礦氧化完全。另外，要避免煤炭樣品局部受熱，要保證煤炭樣品的均勻受熱，以防止煤樣底部產(chǎn)生的二氧化硫被煤炭樣品的上部碳酸鹽所分解產(chǎn)生的的氧化鈣固定。

二、煤中水分測定的意義

水分是煤中不可燃成分，是評價煤質(zhì)特性與實際應(yīng)用價值的基本指標之一。煤中水分對電廠安全和經(jīng)濟運行有影響，水分太高，易造成輸煤系統(tǒng)堵煤;制粉系統(tǒng)積灰和自燃;不利于煤粉在鍋爐內(nèi)燃燒，煤中水分過多，水分蒸發(fā)消耗的熱量增多，發(fā)熱量下降，爐溫降低，使煤不易著火;水分過高還會使煙氣中硫氧化物在尾部煙道內(nèi)凝結(jié)出硫酸，造成腐蝕。同時鍋爐煙氣量增大，排煙熱損失增加，影響鍋爐熱效率。煤中有適量水分，可對煤粉的燃燒起催化作用。相同品質(zhì)的煤，其水分含量不同時是不等值的。水分含量越高，收到基低位發(fā)熱量就越低，當用收到基低位發(fā)熱量計算煤價時，煤中水分不僅影響煤量，而且影響煤質(zhì)。

三、煤的全水分測定日常使用的測定方法

3.1加熱干燥法

和共沸蒸餾法相比，加熱干燥法要相對簡單，無論是操作流程還是儀器的使用都要簡便。但是使用這種方法有一個致命的缺陷，就是容易因煤炭樣品自身的氧化而導(dǎo)致全水分含量測定的結(jié)果數(shù)值與真實值相比偏低。加熱干燥法中最為經(jīng)常被大家用到的方法有兩種，分別是干燥失重法和直接重量法。干燥失重法就是將所要測定的煤炭樣品放在密閉的容器中，并加熱到105℃～110℃，將煤炭樣品中的水分蒸出，之后使用含有吸水劑的吸引管將蒸出的水分吸收，然后用吸管洗水后的重量減去吸水前的重量，即可得出煤樣中的水分，但是一定要保證煤樣中的水分全部都被蒸發(fā)出來了。直接重量法的測定方法基本上和干燥失重法是一樣的，不同的是，在直接重量法中需要在加熱的密閉容器中放入干燥的氮氣。

3.2及時發(fā)現(xiàn)測定過程中的問題，并加以糾正

在進行現(xiàn)煤質(zhì)分析和化驗工作中的煤的全水分測定的時候，需要工作人員嚴肅認真的對待，對于過程中可能出現(xiàn)的問題有一個提前的預(yù)測，并在工作的過程中對可能出現(xiàn)的問題加以重視，對于出現(xiàn)的問題要及時的進行糾正和調(diào)整。在進行測定的時候，一定要保證煤炭樣本里面的水分沒有因為蒸發(fā)而減少，也沒有吸收空氣中過多的水分，確保水分的含量是恒定的。因此在進行全水分測定的過程中，一定要確保密封性。

3.3煤炭樣本的采集

在采集煤炭樣本的時候，一定要注意，其所采集的煤樣顆粒不需要太細。采集過程的操作要迅速，可以選擇使用密封式的破碎機來采集煤樣。若使用的煤樣的顆粒過細的話，可能會加速煤樣中水分的蒸發(fā)，進而導(dǎo)致測定的結(jié)果存在誤差。因此在煤樣較細的時候，需要我們采用一定的防范措施，來防止水分的蒸發(fā)。在此種情況下，我們可以選擇使用密封式的破碎機來進行采樣，或是選擇使用兩步法來進行煤的全水分的測定，確保煤的全水分測定結(jié)果的嚴密性和科學(xué)性。

3.4測定步驟

用預(yù)先干燥并稱重過（標準到0.01g）的稱量瓶迅速稱取粒度小于6mm的煤樣10～12g（標準到0.01g），平攤在稱量瓶中。打開稱量瓶蓋，放入預(yù)先通入干燥氮氣并已加熱到105～110℃的干燥箱中。煙煤干燥1.5h，褐煤和無煙煤干燥2h后，從干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋。在空氣中放置約5min，然后放入干燥器中，冷卻到室溫（約20min），稱量（稱準到0.01g）。然后進行檢查性干燥，每次30min，直到連續(xù)兩次干燥煤樣質(zhì)量的減少不超過0.01g或質(zhì)量有所增加為止。在后一種情況下，應(yīng)采用質(zhì)量增加前一次的質(zhì)量作為計算依據(jù)。水分在2%以下時，不必進行檢查性干燥。

結(jié)語：

隨著社會的發(fā)展，我們生活的方方面面也都更加地注重低碳和環(huán)保。基于此，各企業(yè)相關(guān)生產(chǎn)部門也要更加的注重對于環(huán)保型能源的利用和開發(fā)。在這樣的時代背景之下，對于煤質(zhì)分析與化驗中煤的全水分測定工作顯得意義更加重大，需要相關(guān)的工作人員端正態(tài)度，使用科學(xué)合理的方法來進行煤炭中全水分含量的測定工作。

參考文獻

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